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Farben und Lacke im Griff

Automatische Zuführ- und Dosiersysteme sichern gleich bleibende Qualität
Farben und Lacke im Griff

Umweltfreundlichkeit, kreative Gestaltungsmöglichkeiten, nuancenreiche Farbtonvielfalt, optimale Oberflächenbeschaffenheit für die unterschiedlichsten Untergründe: Die Liste der Anforderungen an Farben und Lacke ist lang und wird zunehmend umfangreicher. Um Farben und Lacke entsprechend produzieren zu können, ist daher die Anlagentechnik und die Prozesssteuerung gefordert. Hier bietet sich gerade in dieser Branche noch großes Automatisierungspotenzial.

Dipl.-Ing. Helmut Kaiser, Walter Sonntag

Egal ob Schüttgüter, Kleinmengen oder Flüssigkomponenten: Automatische Zuführsysteme bringen im Zusammenspiel mit moderner Prozessleittechnik alle Rohstoffe exakt zum richtigen Zeitpunkt und in der richtigen Menge in die Produktionsprozesse ein. Die Herstellungsprozesse werden vereinfacht, die personalintensive und aus arbeitsmedizinischer Sicht kritische Rohstoffzuführung aus Säcken wird reduziert. Die Rezepturtreue wird deutlich erhöht und die Prozessleittechnik ermöglicht zudem eine zuverlässige sowie schnelle Produktionskontrolle. Dadurch verbessert sich die Qualität des Endprodukts deutlich. Dies zeigen einige Beispiele aus dem Bereich der Farben- und Lackindustrie.
Automatisierung im Wareneingang
In der Pulverlackherstellung besteht im Bereich der Rohstoffzuführung vielfach noch erhebliches Automatisierungspotenzial. Gerade für das Annehmen und Lagern von pulverförmigen Rohstoffen bieten sich Lösungen an, die sich bereits bei der Herstellung von Pulverlacken bewährt haben. Zum Beispiel wenn es darum geht, das Titandioxidhandling zu automatisieren. Durch spezielle Siloaustragsysteme wird auch bei diesem besonders feinkörnigen Rohstoff mit extrem schwierigem Austrags- und Förderverhalten ein zuverlässiger Siloaustrag und eine stabile Förderung erreicht. Durch geeignete Werkstoffwahl und hochwertiges Oberflächenfinish werden zudem Anbackungen vermieden.
Besonders gut geeignet für die Beschickung von kontinuierlichen Verarbeitungsprozessen mit schlecht rieselfähigen Pulvern sind die Dosiersysteme Azodos. Durch das präzise Differenzial- Dosierwaagen-Prinzip ist ein grammgenaues Dosieren mit hohem Regelkomfort gewährleistet. Die Dosiersysteme sind durch ihren modularen Aufbau jederzeit erweiterungsfähig. Zusammen mit intelligenter Prozess-IT erlauben die reinigungsfreundlichen Geräte einen kompletten Rezepturwechsel innerhalb kürzester Zeit.
Im Zusammenspiel mit dem Azo-Componenter werden zudem sichere Chargentrennung und Kontaminationsfreiheit erzielt. Nachdem die einzelnen Komponenten mittels pneumatischer Förderung oder über Big Bag-Aufgabestationen in die Vorratsbehälter des Componenter gefördert werden, lassen sie sich von dort über die Dosiersysteme direkt in den Batchtainer wiegen, der auf einer fahrbaren Waage unter dem System hindurch gefahren wird. Dabei sind spezielle Transportsysteme im Einsatz, die durch besondere Vorrichtungen beim Ein- und Ausschleusen für sicheren Transport und Positionierung des Containers sorgen. Am Einschleuseplatz wird der Batchtainer mittels Barcode erfasst, automatisch aufgenommen, seiner Rezeptur entsprechend befüllt und am Ende des Dosier- und Wiegeprozesses wieder ausgeschleust. Anschließend wird er dem Mischer zugeführt oder für die spätere Weiterverarbeitung zwischengelagert.
Geschlossene Produktion
Das Automatisieren von Komponenten mit teilweise sehr niedrigen Schüttgewichten, wie zum Beispiel Ruß, der zur Herstellung von Druckfarben, Toner oder Tusche verwendet wird, stellt besonders hohe Anforderungen an die Anlagentechnik und die Prozess-IT. Für staubfreie Herstellungsprozesse sorgt dabei die Produktion im soweit als möglich geschlossenen System. Voraussetzung hierfür ist allerdings die weitestgehende Automatisierung aller Rohstoffe, angefangen bei den Großkomponenten, meist Harze, bis hin zu Kleinkomponenten, den Pigmenten und Additiven. Neben zuverlässigen Big Bag-Aufgabe- und Container-Entleerstationen sind die Basis hierfür die bewährten pneumatischen Fördersysteme. Die Kombination mit den vielseitigen Containersystemen gewährleistet neben hoher Rezepturtreue sichere Reproduzierbarkeit und Kontaminationsfreiheit. Je nach Schüttgut, Aufgabenstellung und räumlicher Situation kommen dabei verschiedene pneumatische Förderlösungen zum Einsatz. Besonders geeignet für die Produktion von Druckfarben, Tusche und Toner sind Saugförderungen, da bei diesem System der Austritt von Rohstoffen praktisch nicht möglich ist. Durch die niedrigen Schüttgewichte ergeben sich große Behältervolumina. Hier ist es vorteilhaft, diese Komponenten negativ aus dem großen Behälter heraus zu wiegen und sie dem Dissolver mittels einer kontinuierlichen Dosierung zuzuführen.
Die richtige Kombination
Das umfangreiche und vielseitige Rohstoffspektrum macht Automatisierungslösungen für die Lackproduktion zu einer besonderen Herausforderung. Für die Dosierung von flüssigen Großkomponenten werden je nach Aufgabenstellung volumetrische Durchflussmesser eingesetzt oder sie werden direkt in einen Mischbehälter eingefüllt, der auf einer Waage steht. Die Mittelkomponenten werden über Waagen dosiert und gewogen. Je nach Flüssigkeit werden dabei zwei unterschiedliche Systeme eingesetzt: Zum Wiegen hochviskoser Flüssigkeiten eignet sich besonders die präzise Negativ-Wiegetechnik. Für leicht fließende Flüssigkeiten wird die bewährte Positiv-Wiegetechnik eingesetzt. Zum sicheren Kontrollsieben hat sich bei der Lackherstellung die Flüssigkeitssiebmaschine FLF 650 bewährt. Sie zeichnet sich besonders durch ihre reinigungs- und wartungsfreundliche Konstruktion, einfache Bedienung und ihre robuste und hochwertige Ausführung aus.
Zum Automatisieren von Kleinkomponenten, die in Fässern, Big Bags und Säcken angeliefert werden, ist die Dosibox ideal. Der Dosiercontainer aus PE-Kunststoff ermöglicht den automatischen Zugriff auf sämtliche Kleinkomponenten. Über Barcode und Steuerung kann der Inhalt der einzelnen Dosiboxen zu jeder Zeit bestimmt werden. Der geschlossene Zugriff über die integrierte Dosierschnecke verhindert Kreuzkontamination und erhöht die Produktionssicherheit entscheidend. Das aus mehreren Dosiboxen linear aufgebaute Dosinenter-System erlaubt eine transparente Bestandskontrolle, flexible Rezepturänderungen und exakte Reproduzierbarkeit jeder Rezeptur. Für Kleinstmengen, für die sich eine Automatisierung nicht lohnt, ist das bedienergeführte manuelle Wiegesystem Mandos eine gute Lösung. Es ermöglicht eine lückenlose Dokumentation.
Kontinuierliche Lackherstellung
Derzeit zeichnet sich ein Trend zur kontinuierlichen Lackherstellung ab. Kernpunkt ist das gezielte Einbringen von Pulvern in Flüssigkeiten in geschlossenen Dosiersystemen, ohne Umweltbelastung. Ein weiterer Vorteil ist, dass größere Mengen mit kleinen Maschinen und geringem Raumbedarf produziert werden können. Mehrere Prozessschritte wie das Eintragen, Benetzen, Vormischen und Homogenisieren werden von einer Maschine vorgenommen. Das spart Zeit, Investitionen und Personal. Das Dositainer-System ist für diese Aufgabenstellung besonders gut geeignet. Die Trockenstoffe werden damit dosiert in die kontinuierlichen Prozesse gebracht. Bei Produktwechsel kann restmengenarm umgestellt werden. Die Dositainer haben eine spezielle Geometrie sowie ein sicheres Austragssystem und eignen sich daher auch für schwierigste Produkte.
cav 433

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